VIDA EXTRATERRESTRE : ¿HAY ALIEN AHI?

- La existencia de vida ajena a nuestro hogar terrestre es una de las incógnitas que ha movilizado importantes recursos de la ciencia en búsqueda de indicios sobre la misma sino respuestas explícitas, a su vez miles de páginas de especulaciones sobre la viabilidad de ella no han dejado de producirse y las cuales en su mayor parte se vendrían abajo si en este momento una prueba objetiva a favor de la presencia de ella en el Universo y paralela a la humana se presentase. Esta pregunta ha circulado desde tiempos históricos y no deja de ser hasta hoy motivo de vehementes polémicas que involucran las más diversas posturas desde científicas hasta fantásticas.
- Las primeras importantes culturas humanas ya observaban sistemáticamente desde la antigüedad lo que consideraron el inalcanzable firmamento donde esos astros incontables como majestuosos debieron llevarlo a plantearse muchas preguntas, aquella inmensidad insondable debió intimidarlo tanto como para atribuirles caracteres mágicos religiosos y buscar encontrar presagios proféticos en ellos. Dentro de esa nueva aventura del conocimiento que construía seguramente fue inevitable el arribar en algún momento a la especulación sobre la existencia de alguna forma de vida racional ajena a nuestro hogar terrestre en aquellos mundos. Si bien diferentes observadores entre los que destacaron los de las culturas orientales, empezaron a organizar sus observaciones estelares en la floreciente astrología – aún por entonces amalgamada pero principal a la astronomía –, fueron algunos adelantados filósofos griegos como Tales de Mileto, Epicuro y luego Demócrito los primeros en sugerir la existencia de otros mundos en medio de un universo infinito. Pero aquella aún temeraria afirmación se basaba en la capacidad deductiva propia de tiempos incipientes para las observaciones científicas de la era pre cristiana, en lo cual dicho sea de paso los griegos fueron maestros. El primer notable en atreverse a sugerir explícitamente dicha posibilidad – por la existencia de planetas similares al terrestre – ya en la era medieval, fue el multifacético italiano Giordano Bruno en su obra “Del infinito universo y sus mundos”, pero Bruno estaba en el momento y lugar equivocado para lanzar semejante afirmación y sus revolucionarias hipótesis en diversos campos lo llevaron a conocer cruentamente el poder de la inquisición en medio de una hoguera, después de todo el influyente cristianismo de entonces imponía la aceptación de la primitiva visión cosmológica aceptada por entonces del geocentrismo ptolemaico y de la filosofía aristotélica, de ellos se deducía la exclusividad y el privilegio de la vida humana en el universo. De alguna manera, aunque sin contar aún con un argumento astrofísico concreto, Bruno tenía razón en cuanto al heliocentrismo y a su consideración de las estrellas y sus sistemas planetarios. Copérnico y Galileo con sus contundentes teorías esperarían aún su turno en el tiempo para reivindicarlo, pero en lo que respecta a la vida extraterrestre es un asunto hasta hoy aún pendiente de un veredicto.
- El término “vida” adopta generosamente un amplio rango de elementos en su consideración, incluyendo desde microscópicas células o reacciones auto replicables – en su condición técnica mas elemental – hasta organismos con avanzados grado de organización multicelular, los cuales son objeto de búsqueda pertinente de ellas en las afueras de nuestro mundo celeste y donde lo más probable – a la vista de los descubrimientos y avances de la exobiología – será encontrarla en principio bajo la forma de primordios o ladrillos de vida antes que vida inteligente extra terrenal sin dejar de considerar la búsqueda de esta última mediante radioastronomía. La naturaleza misma del tema y sus avances hasta la actualidad no permiten aportar pruebas contundentes ni descalificaciones definitivas, pero sus logros acumulados y el conocimiento cada vez mas ubicuo de nuestro lugar en el Universo nos permiten una especulación desde un lado racional evitando la informalidad y ligereza seudo científica.
- Esta apasionante posibilidad aún no descartada ni afirmada, también ha dado inevitable cabida a la fértil e inagotable imaginación humana para la cual los confines de nuestro mundo son insuficientes como escenario para su desarrollo, por ello gran parte del volumen de la discusión sobre el tema está constituido por hipótesis y testimonios de dudoso valor en cuanto al rigor científico, son ampliamente divulgadas entre ellas, teorías sobre la influencia casi paternal de seres alienígenas sobre importantes culturas humanas antiguas como la egipcia, incaica, maya y otras como los dogones en África, todas ellas carentes de sustento objetivo coherente. En la actualidad la observación seria y autorizada de esta materia recae en el campo de trabajo de la radioastronomía y la exploración espacial de alcance relativamente incipiente que la tecnología humana ha iniciado desde los tramos finales del Siglo XX.

VIDA EXTRATERRESTRE (1): ENTRETELONES BIOQUIMICOS DE LA VIDA

- Luego de que la irrupción del evolucionismo abriese en el siglo XIX un nuevo frente de controversia sobre el origen del hombre, se empezó en una posterior etapa a profundizar más allá de la antropología y desde el ámbito de la bioquímica en cuanto al origen de toda la vida misma en la tierra, para entonces los trabajos y aportes de Francesco Redi y Lazzaro Spellanzani ya habían demolido el primer intento explicativo – débilmente científico – al respecto y que se conoció como la Generación Espontánea, siendo las deducciones de Pasteur a partir de sus experiencias en matraces con cuello de cisne en 1862 las que dieron la estocada final de ella y colocaron el primer peldaño para proseguir la aventura de la búsqueda del como de la vida, pero por el mundo de lo microscópico. El entender la esencia química de los procesos de la vida es importante para sustentar la especulación sobre su existencia en el Universo fuera de la tierra.
- El siguiente paso arriba con la teoría de evolución química prebiótica, que considera que la materia viva orgánica se construyó paulatinamente a partir de elementos químicos inertes, pasando por etapas moleculares cada vez más complejas. El químico soviético Alexander Ivánovich Oparin fue quien lanzó por primera vez esa hipótesis en 1924, planteando el escenario de la tierra primitiva como se supone fue entonces con una atmósfera – a diferencia de la atmósfera actual rica en Oxígeno que de paso hubiese impedido la síntesis de moléculas orgánicas – carente de Oxígeno y sin capa protectora de Ozono y mas bien con una fuerte tendencia reductora por su contenido de gases como Metano (CH4), Amoniaco (NH3), Hidrógeno molecular (H2) y vapor de agua, teniendo como fuente de energía disponible la proveniente de intensas tormentas eléctricas y actividad volcánica a lo que se sumaba la luz solar con fuerte radiación ultravioleta que llegaba fácilmente por la ausencia de la capa de Ozono. Este entorno energético favoreció las reacciones químicas entre los gases reductores atmosféricos formando moléculas orgánicas que fueron depositadas en el mar primitivo creando el llamado “caldo orgánico” en lapsos de tiempo de los cuales algunos fósiles pueden darnos una pista. Los fósiles celulares más antiguos han sido fechados radiactivamente por alrededor de los 3,500 millones de años de antigüedad y las rocas más antiguas entre 4,000 millones de años, por lo que se deduce un tiempo de 500 millones de años en los que una superficie sólida pudo albergar los primeros diálogos de la vida. El inglés John Haldane también lanzó una teoría semejante independientemente en 1929 pero con la salvedad que para él, las moléculas orgánicas se construyeron a partir de una forma oxidada de Carbono, el dióxido de carbono CO2.
- La hipótesis de Oparin pudo haberse perdido como una mas sin el respaldo que le dio un espectacular experimento realizado en 1953 por el estudiante de doctorado, Stanley Miller bajo la tutoría de su profesor Harold Urey, quien recreó el escenario de la tierra primitiva con un sistema herméticamente cerrado de tubos al cual interiormente simuló una atmósfera y un océano introduciendo los gases teóricamente involucrados por la teoría prebiótica – amoniaco, metano, hidrogeno molecular – y agua, creando de forma repetitiva y por calentamiento, secuencias de evaporación y condensación; ese circuito facilitaba el contacto entre los gases reductores y de estos con las descargas eléctricas provenientes de electrodos usados como fuente de energía – simulando las descargas de rayos –, así se hacían efectivas las reacciones químicas entre las moléculas gaseosas, luego de varias semanas de dejar en reacción el sistema, se hallaron sedimentos en el fondo conteniendo moléculas más complejas que las originales, eran ya moléculas precursoras de la química orgánica entre ellos cuatro aminoácidos, hidrocarburos de cadena larga, otros ácidos orgánicos (formaldehído, ácido cianhídrico), azúcares y precursores nucleótidos que se supone se formaron en la atmósfera y cayeron al océano primitivo, estos que se saben precursores de las proteínas, grasas, carbohidratos y ácidos nucleicos. Aunque los monómeros y moléculas orgánicas más simples están aún muy lejos de las manifestaciones vitales auto replicantes o los polímeros complejos y en esos procesos hasta podrían haberse formado compuestos hostiles para la formación de la vida. Miller fue el primero en realizar esta experiencia con objeto de imitar el origen de la vida, aunque ya existía un antecedente de 1913 en que Walther Löb logró la síntesis del aminoácido simple Glicina, preparando una mezcla de dióxido de carbono, amoníaco, vapor de agua sometidos a descargas eléctricas, lo cual publicó en la revista alemana “Berichte” pero con el fin de explicar la asimilación del nitrógeno atmosférico por las plantas antes que su relación con la vida por lo que la experiencia pasó desapercibida. También algunos geoquímicos han teorizado en el mismo sentido pero en un ambiente con atmósfera rica en Dióxido de carbono a semejanza de las de Venus y Marte, pero en tales mezclas gaseosas se ha visto que la fabricación de los aminoácidos es muy débil. La probabilidad de que estos productos prebióticos elementales hayan polimerizado hasta proteínas, ácidos nucleicos, ha sido objeto de duras críticas por parte de detractores de esta teoría como por ejemplo Fred Hoyle que considera estadísticamente insignificante – casi hasta inexistente – la probabilidad que el azar haya llegado a configurar los polímeros de la vida. Esta propuesta de evolución prebiótica es por supuesto especulativa incluso en lo respectivo a la composición de la tierra y atmósfera primitiva pero es la mejor y más aceptada hipótesis científica disponible.
- Otro albergue de los orígenes de la vida propuesto pudo situarse en el fondo oceánico cerca de las fuentes hidrotermales submarinas cuyas condiciones son también favorables para las síntesis de moléculas prebióticas. El mecanismo sugerido es que al separarse las placas tectónicas durante el moldeamiento geológico terrestre se permitió la subida del magma que al solidificarse formó la cadena montañosa submarina de las dorsales oceánicas y al ascender y enfriarse paulatinamente, se contrajo y agrietó permitiendo infiltrarse al agua de mar a cientos de metros de profundidad y recalentarse al contacto con el basalto caliente alcanzando temperaturas de hasta 350°C, el agua se nutrió de elementos como gas, hidrógeno, nitrógeno, monóxido y dióxido de carbono, metano, anhídrido sulfuroso, hidrógeno sulfurado que luego escaparían del fondo marino en forma de auténticos géiseres. Estas fuentes se han conservado intactas en la mayor parte de la vida de la tierra y contiene los ingredientes para la síntesis de las moléculas prebióticas, el magma calienta aportaba la energía y de paso ese medio líquido habría protegido la incipiente vida de los efectos nocivos de la radiación ultravioleta en una tierra sin atmósfera y también de los efectos de la caída de asteroides que en esos tiempos debieron ser mas frecuentes.
- El papel del agua por cualquiera de las vías propuestas es indispensable como solvente permitiendo en su benigno Ph neutro la continua disociación de iones hidronio e hidróxido, favoreciendo tanto la disolución de iones positivos metálicos como negativos no metálicos y la difusión de las moléculas orgánicas, intercambiando con estas los enlaces del Hidrógeno de los que el agua posee en abundancia, permitiendo al Carbono sus amplias posibilidades de recombinación que terminaría en moléculas capaces de auto reproducción y posterior evolución. Al parecer la tierra poco después de formarse, unos 500 millones de años después, ya estaba cubierta de océanos, la presencia de agua líquida abundante marcó el punto de quiebre para posibilitar lo que ha sido negado en tantos mundos.
- El elemento Carbono, indispensable para producir moléculas orgánicas estuvo disponible en la tierra primitiva bajo formas gaseosas como Monóxido y Dióxido de carbono, y el Metano puede – reaccionando con otras moléculas simples como Hidrógeno, Amoniaco, Agua – formar ácido cianhídrico y formaldehído, moléculas ya susceptibles de conducir a una multitud de moléculas orgánicas prebióticas; los experimentos de Juan Oró a inicios de la década del 60, agregando ácido cianhídrico y formaldehído al caldo primigenio, le permitieron obtener algunas purinas y la síntesis de los azúcares ribosa y desoxirribosa, componentes de los ácidos nucleicos.
- Pero antes había que inventar el Carbono en los hornos estelares mediante nucleosíntesis, la primera hipótesis propuesta para su síntesis fue el modelo de colisión simultánea de tres núcleos de Helio, pero que tenía finalmente un pobre rendimiento en la configuración del Carbono, el procedimiento por obviedad sugerido era un proceso de 2 pasos en que las reacciones de fusión nuclear producían la partícula llamada deuterón formada por dos protones, al añadirse un tercer protón se forma el núcleo de Helio-3, y con un cuarto se forma el núcleo del Helio-4 llamado partícula alfa, una configuración muy estable, luego la fusión de dos partículas alfa resulta en un núcleo de Berilio-8, un problema insalvable era que este Berilio resultante de la fusión de 2 núcleos de Helio-4 era bastante inestable y sólo dura desintegrándose rápidamente como tal en solo 10 elevado a − 19 segundos (10 –19s). En principio se esperaría que la unión del Berilio-8 con otra partícula alfa pueda producir a su vez, un núcleo de Carbono-12, pero al ser tan inestable el Berilio-8, se sabe que la colisión con la partícula alfa rompe su núcleo en vez de ligar las dos partículas. Si no se produce este paso, la cadena se rompe, no se forma el Carbono, si bien la producción de Berilio en el plasma interno de las estrellas es abundante, esta efímera vida descrita trabaría el segundo paso hacia la síntesis final del Carbono, pero en la evidencia decía que el Carbono de alguna manera si se producía como para permitir la síntesis orgánica en el Universo.
- En 1958, el físico Fred Hoyle halla la salida aportando el concepto de resonancia nuclear, en una solución ingeniosa y elegante prediciendo teóricamente la existencia de ciertos niveles de energía que los átomos de Carbono debían tener, tenían la necesidad de presentar niveles de energía concretos para que este elemento pudiera producirse, a partir de elementos más simples, en reacciones termonucleares en los núcleos de las estrellas, explicó como se daba el salto del Berilio-8 al Carbono-12, en la colisión del núcleo inestable de Berilio con el núcleo de Helio se desprende idéntico nivel de masa-energía que el que va adquirir el elemento a formar, Carbono.
- Los núcleos constituyentes manifestaban una resonancia, una simpatía, afinidad o voluntad implícita, por crear la masa resultante y eso obliga a que el fugaz núcleo de berilio y el núcleo de helio se absorban (fusionen) con una afinidad muy pronunciada donde además del estado de energía fundamental del Carbono-12 debía existir otro de mayor energía, llamado excitado que debía tener una energía igual a la suma de la del núcleo de Berilio más la de la partícula alfa entrante con lo cual, al colisionar los dos elementos, se formaría el núcleo de Carbono en estado excitado, pero sin superar el límite de energía para que no se rompa. Rápidamente después el carbono-12 emitiría un fotón y llegaría a su estado normal (estable). Lo notable es que la energía del estado excitado del Carbono-12 está afinada hasta un límite asombroso por la naturaleza ya que, si fuera algo mayor, no se formaría el núcleo y, si fuera menor, el núcleo se rompería: en cualquiera de los dos casos la vida, al menos tal y como la conocemos, no se habría producido. El nivel de energía o valor de esa resonancia para el Carbono la estableció Hoyle en 7.65 megaelectrón-voltios, un nivel de energía preciso en el cual los dos núcleos constituyentes se peguen anormalmente bien y fue verificado experimentalmente por W. Fowler y Col. Era la única forma de capitalizar el poco tiempo disponible para que colisionen estos dos núcleos, así se explicaba la proliferación de ese elemento sintetizado en las estrellas y esencial de la vida en el Universo, de alguna forma las leyes de la física enseñaban un atajo para evadir un problema obvio interpretándose como casi una voluntad de la naturaleza por culminar una obra
- Entonces elementos pesados como el Carbono aguardaron para producirse una generación previa de estrellas y galaxias – que realizaron esta nucleosíntesis en miles de millones de años por fusión de los ingredientes originales del Big Bang –, esas estrellas explotaron en poderosísimas supernovas cuyos restos contribuyeron a formar otras estrellas y planetas como el sistema solar, aunque los primeros millones de años la alta temperatura no permitió formar estructuras complejas.
- El Carbono fue así después de su odisea cósmica, elevado a la categoría de santo grial químico elegido que se adaptó al entorno para construir la vida, su química es la que más cadenas y enlaces propicia con el resto de los 21 elementos orgánicos, desde su singularidad química de tener la mejor disposición para la polimerización, con cuatro electrones de valencia en su capa exterior copando los cuatro puntos cardinales que le permiten la versatilidad de unirse con otros elementos y con él mismo – aunque no todo lo que tenga Carbono sea orgánico –, pero particularmente su posibilidad de enlazar en sus tres primeros enlaces al Hidrógeno, un grupo amino y un carboxilo completando sus cuatro enlaces con un cuarto radical cuya variación le permite obtener la veintena de aminoácidos, la cual fue la base química de la posterior riqueza biológica. Estos aminoácidos se unen formando polipéptidos tomándose el grupo carboxil del primero con el grupo amino del siguiente formando el enlace peptídico configurando espacialmente sinnúmero de proteínas con diversidad de funciones, asimismo formaron los nucleótidos para los ácidos nucleótidos cuya estructura es más compleja que la de las proteínas como lo demuestra su peculiar armazón de escalera de caracol.
- Una propiedad espacial de ciertas moléculas es la de existir bajo 2 formas que son imágenes especulares la una de la otra, como en imagen de espejo; las moléculas quirales tienen una actividad óptica que desvía el plano en el que vibra la luz polarizada y una de las formas especulares mencionadas lo desvía a la derecha y la otra a la izquierda, en el resto ambas formas comparten propiedades y son el mismo compuesto. Las proteínas, componentes característicos de la materia viva, están compuestos por moléculas quirales, los aminoácidos que si bien tienen las dos formas posibles de existencia, los que componen todas las proteínas siempre tienen solo una de ellas. Las moléculas biológicas carbonadas debieron definirse antes de sus sinfonías más complejas en una disposición espacial o quiralidad de manera asimétrica con una orientación única de las dos posibles utilizando uno de sus enantiómeros para conformar dichas moléculas biológicas a diferencia de la materia inorgánica que posee en sus moléculas ambas imágenes especulares llamadas levógira-L y dextrógira-D en una mezcla racémica con cantidades casi similares de cada una de ellas. En la materia orgánica los aminoácidos son todos de la forma –L y los azúcares son todos de la forma –D (como los monómeros de ribosa y dexoribosa en el RNA y DNA). Se pueden sintetizar en el laboratorio moléculas quirales pero en ausencia de una fuente de quiralidad o de un catalizador quiral se forman en una mezcla 50/50 de ambos enantiómeros, a la cual se le llama mezcla racémica como lo visto en los experimentos que simulaban la tierra primitiva, los observados en el espacio exterior y en las erupciones volcánicas, donde aparecen esas formas racémicas, lo que no es sorpresivo pues las constantes físicas de los dos enantiómeros quirales son las mismas y la probabilidad de síntesis desde un punto de vista termodinámico es semejante. Pero la evolución de la vida se apoyó en los L-aminoácidos y D-azúcares.
- Esa homoquiralidad biológica es ventajosa en términos de eficacia al simplificar el número de arreglos posibles de los monómeros de una cadena polímera, el procedimiento de copias y la capacidad catalítica de las enzimas. Una vida racémica utilizando simultáneamente los dos enantiómeros izquierdo y derecho de las moléculas y enzimas parece muy improbable hasta la imposibilidad, ya que complicaría en especial el procedimiento de copias de los biopolímeros, pero también sería posible la existencia de vida que utilizase solo los aminoácidos D, si alguna vez coexistieron primitivamente dos vidas enantiómeras compitiendo, una de ellas se impuso sobre la otra, algo hizo que una de las orientaciones predomine sobre la otra desde los orígenes de la vida, tal vez nuestra forma enantiomórfica resultante tuvo ventajas adaptativas respecto a la otra o eventos ocasionales eliminaron una de las dos o alguna “enzima asesina” apareció en el desarrollo de la evolución y eliminó selectivamente los organismos de su propia quiralidad, sobreviviendo los opuestos.
- Para las teorías abióticas la parcialidad bioquiral fue anterior a los procesos de la vida, al comenzar los procesos de la vida ya solo existía en el “medio ambiente” un enantiómero quiral, seleccionado previamente por algún mecanismo abiótico. La presencia de moléculas L y D al mismo tiempo en un sistema, impide formar los polinucleótidos y para que estos se ensamblen – y luego las moléculas replicativas – es necesaria la existencia previa de moléculas de una sola quiralidad en el escenario primitivo. Desde que se conoce esta selectividad se ha buscado la explicación a la homogeneidad quiral de la vida terrestre o cualquier vida eventual en el universo y se ha propuesto ello en mecanismos naturales y agentes prebióticos y/o procesos catalíticos en la superficie de minerales y en procesos asociados al crecimiento cristalino como los más factibles para la selección quiral desde un medio previamente racémico.
- Hay minerales que han demostrado capacidad selectiva quiral y así podrían haber decidido nuestra bioquiralidad como el Cuarzo, las Arcillas y la Calcita. Experiencias en ellas han probado que a partir de sustancias originalmente racémicas se han separado estas en sus 2 moléculas quirales quedándose unas adheridas a la superficie del cristal y la otras en una solución, entonces uno de los cristales enantiómeros del mineral podría actuar como adsorbente quiral selectivo de moléculas quirales de su misma orientación.
- Los Cuarzos tienen cristales enantiómeros que pueden adsorber selectivamente en las muestras racémicas de Alanita; las arcillas son reconocidos almacenes de moléculas orgánicas y activadores de reacciones y se cree tengan la propiedad de interacción y reconocimiento estereoselectivo con las moléculas quirales, por ejemplo la Caolinita adsorbe preferentemente L-Fenilalanina y cataliza estereoselectivamente la polimerización del Ácido aspártico en su forma L-Aspártico. Arcillas como la monmorillita con su quiralidad natural-L se unen mejor a L-aminoácidos de Leucina, Ácido aspártico y D-Azúcar por lo que es un potencial candidato a ser un selector quiral prebiótico. Finalmente el mineral Calcita, abundante en el sedimento primitivo marino, tiene gran capacidad de separar y concentrar enantiómeros – capacidad incluso mayor que el cuarzo – adsorbiendo aminoácidos L y D en caras cristalinas enantiómeras pese a no presentar o desarrollar dos cristales enantioméricos especulares, y es otro probable agente de selectividad quiral.
- Otra explicación propuesta a la quiralidad selectiva la da la hipótesis de la “resolución espontánea” que postula que en el proceso de cristalización de conglomerados, una de las dos moléculas enantioméricas puede cristalizar preferentemente y la otra permanece en la solución, produciendo la separación de las dos moléculas enantioméricas; la principal objeción es que este proceso espontáneo solo puede ser esperado a partir de conglomerados y son pocas las sustancias cuya naturaleza es conglomerática y solo se conocen un grupo reducido de ellas; los aminoácidos que forman las proteínas, en condiciones ambientales no son conglomerados sino que a partir de una solución, forman cristales racémicos que nunca presentan resolución espontánea lo que también se conoce como rotura de simetría; esta línea de investigación sobre rotura de la simetría en los procesos de cristalización y el papel selectivo-quiral de la superficie de algunos minerales son de las mas sustentadas experimentalmente en la búsqueda de la explicación a la bioquiralidad. Pero también no ha dejado se sugerirse que esta pudo comenzar en el espacio en vista de los aminoácidos encontrados en el meteorito Murchison donde la L-alanina era dos veces más frecuente que la forma D, y el ácido L-glutámico era 3 veces más prevalente que su contrapartida dextrógira.
- En lo que respecta a la polimerización, se cree que procesos de condensación o deshidratación favorecieron las polimerizaciones con enlaces covalentes donde se perdía una molécula de agua, así se pudo favorecer esto eliminando el agua del entorno con las altas temperaturas del ambiente que evaporaba los incipientes embalses o variando el nivel de mares y mareas, o también mediante el frío que congelaba y concentraba las moléculas acuosas aumentando las interacciones. Estos ciclos congelación-descongelación podrían haber favorecido la generación de moléculas más largas.
- En este sentido el modelo de Oparin ha sido cuestionado debido a la improbabilidad de lograr la síntesis de largos polímeros de aminoácidos y nucleótidos en una solución homogénea, pues la termodinámica y cinética de los mecanismos de policondensacion en solución acuosa serían factores limitantes para permitir una gran longitud de las cadenas orgánicas – como las cadenas necesarias para configurar el código genético – en el proceso de formación por medio de la hidrólisis, además de requerir altas concentraciones de los productos reactantes en el proceso evolutivo siguiente, algo difícil en un sistema abierto de extrema dilución y con imperiosa necesidad de catalizadores de las primeras síntesis orgánicas.
- Por tanto se han sugerido variantes en la teoría prebiótica en el sentido de haberse ligado ésta a procesos de policondensación sobre superficies minerales donde son ampliamente favorecidos, especialmente otra vez en las arcillas – idea postulada ya desde la década del cincuenta – donde se obviaría el problema de la extrema dilución de las moléculas orgánicas y su necesidad de agentes catalizadores pues las arcillas satisfacen ese papel como lo demuestra su habitual uso industrial y las pruebas en meteoros conteniendo arcillas que han sido estudiados; Hidroxiapatito y la Ilita tienen superficies afines a los aminos ácidos de carga negativa como Ácido glutámico, facilitando que los monómeros adsorbidos en la superficie mineral se transformen en oligómeros, alargándose consecutivamente en ciclos repetidos permitiendo alcanzar una longitud de polímero que se torna irreversible en la tendencia a la hidrólisis que se produce en sistemas mas abiertos; algunas Zeolitas en sus estructuras de túnel permiten el paso de pequeñas moléculas pero retienen las moléculas orgánicas mas grandes favoreciendo su concentración, la Montmorillonita es capaz de catalizar la formación de oligonucleótidos a partir de mononucleótidos activados, la superficie de la Pirita presenta una ligera carga residual positiva y esto la hace favorable en el agrupamiento de moléculas con carga negativa como los carbonatos, sulfatos, fosfatos u otros radicales orgánicos que forman una película superficial de moléculas que debido a su débil unión ionica a la superficie de la pirita podrían reorganizarse formando largas cadenas orgánicas y la superficie de la pirita favorecería estos encuentros evitando la dilución o también por medio ciclos autocatalíticos se pueden producir moléculas orgánicas complejas a partir de otras mas sencillas, en el propio proceso de formación de la pirita. Se ha llegado a proponer inclusive a genes cristalinos.
- Otra propiedad interesante observada en las arcillas es que en el intercrecimiento de láminas nuevas entre las láminas ya existentes se copian características de las láminas que las albergan – en cuanto a densidad iónica o naturaleza de la carga – pero también hay errores o “mutaciones” que se repiten por generaciones, como un modelo de transmisión genética primaria usando a los cristales como fuente de información transferible; en el crecimiento en cristales columnares de la kaolinita vermiforme los cristales que se desprenden heredan información de su capa madre la que a su vez se retransmite a nuevas generaciones al repetirse el ciclo, el remodelado de primeros genes minerales con material adaptado mas adecuado fue importante para la evolución orgánica posterior. Tal vez los patrones de agregamiento o auto ensamblamiento molecular mineral fueron los antecedentes paragenéticos más lejanos del futuro instructivo código genético repitiendo estructuras informativas aunque a un nivel elemental pero empezando ya a poner orden en el caos.
- El paso a la materia viva organizada se inventó luego de millones de años la unidad básica celular – con una maquinaria ya altamente compleja respecto a los primeros elementos polímeros –, el mismo que requirió un límite físico con el exterior y creó la membrana celular encargada del control electrolítico y de las cuestiones energéticas, pero todo ello y su magnífica ingeniería intracelular, no hubiese servido de nada si no se hubiese configurado una capacidad reproductiva o de copiarse a si misma para legar esa información a una siguiente generación con un sistema no tan infalible como para no permitir mutaciones ó errores de la autorreplicación que significasen la evolución. Este sistema con tanta información por construir y transmitir – pero entre la que se incluía también información redundante – requería a la vez Estabilidad – dada por los enlaces covalentes – y Variabilidad, y al comparar los polímeros polipéptidos con los polinucleótidos, si bien ambas son estables los segundos favorecen mejor la herencia de información por razones energéticas y estéricas en cuanto a complementariedad de bases nucleótidas con especificidad altamente confiable, pero a su vez están sujetas como ya se mencionó, a error o variación con uniones entre bases no complementarias permitiendo la variabilidad evolutiva.
- El polimorfismo o variabilidad estructural del RNA – respecto al DNA – le permitió un mayor numero de comportamientos funcionales, con su complicada estructura terciaria espacial de cadena única puede aportar otras funciones además de almacenar información, como por ejemplo servir además de catalizador en reacciones bioquímicas – ya que en ciertas circunstancias el RNA se transforma en Ribozimas, una forma de enzima de RNA capaz de catalizar sus propias reacciones químicas –, el RNA pudo ser sujeto de un proceso selectivo y evolutivo en condiciones prebióticas y resultar el mejor candidato a replicón, otra vez había ventajas respecto a las proteínas que si bien catalizan mejor tienen pobre capacidad replicativa y por tanto una vida corta que no le permitiría mantener su información ni evolucionar, entonces era ventajoso tener un polinucleótido que a la vez mantenga la información y capacidad catalítica como el RNA, ideal para un proceso selectivo y evolutivo, podía autoreplicarse y catalizar, además de poseer polimorfismo estructural. Luego esa información contenida debía ser leída para ser funcional, esa traducción del mensaje en sus cadenas tuvo lugar una vez que se desarrollo el “código “para ello. Aunque aún quedan algunas incógnitas sobre la viabilidad del RNA por su inestabilidad cuando se expone a la radiación ultravioleta, su dificultad de sintetizar, activar y ligar los nucleótidos a fosfatos que eran carentes en solución requerida para construir el esqueleto del RNA, la corta vida de las moléculas de nucleósido en especial la base nitrogenada pirimidínica Citosina, inestable y susceptible a la hidrólisis, además de no conocerse rutas químicas para la síntesis abiogénica de esta base y el Uracilo bajo condiciones prebiótica. La vida no significa solo autoorganización, procesos con transferencia de energía a contracorriente, capacidad de autoregulación homeostática, en ella el flujo de información ocupa lugar clave. Desde allí a la formación de la primera célula todavía se recorrió un largo trecho de ingeniería biológica.
- Pero ¿Estos ingredientes y reacciones son necesariamente la vía obligada de la vida en todo escenario posible?. El Silicio es el elemento mas cercano estructuralmente a la química del Carbono por lo que no se puede evitar especular en formas de vida basadas en él, supondría formas de vida con morfología cristalina mejor adaptada a las altas temperaturas como la de planetas orbitando mas cerca a su estrella, de igual manera se ha pensado en solventes alternativos que tengan capacidad de mantener su liquidez en diferentes rangos de temperatura, como el amoniaco llenando un océano lo que se permitiría en un planeta mas alejado de su estrella. No necesariamente la vida alienígena compleja debe incluir los mismos ingredientes, solo que la vía Agua-Carbono-Oxígeno parece la mas viable a priori por nuestra experiencia. La vida extremófila que escapa a cualquier convencionalismo nos da una lección de las amplias posibilidades de adaptación de la materia viva s los entornos mas insospechados, lo que conocemos es simplemente lo que evolucionó adaptándose a un planeta con sus propias condiciones como temperatura, atmósfera, Oxígeno atmosférico; no podríamos sentenciar la eventual presencia o ausencia de sistemas autómatas en parajes agrestes para nuestro mundo biótico.

VIDA EXTRATERRESTRE (2): PANSPERMIA Y METEORITOS

- La búsqueda de la explicación a nuestros orígenes desde los estratos químicos, no se ha cohibido de las hipótesis más exóticas, y era de esperar que entre ellas se considerase como alternativa viable para las moléculas de la vida a las fuentes estelares o interestelares. Esta teoría conocida como Panspermia fue puesta en el tapete desde inicios del siglo XX por el químico sueco Svante August Arrhenius – Premio Nobel de química en 1903 –, la misma que luego cobró fuerza desde el análisis de algunos meteoritos encontrados en la superficie terrestre y el hallazgo de evidencia orgánica en el espacio. Tal planteamiento se inclina por la posibilidad que la vida prevalece diseminada por todo el universo y que en forma de bacterias o esporas llegó a la tierra desde el espacio exterior o planetas extrasolares mediante vehículos de polvo cósmico y meteoritos – portando esos gérmenes o esporas simples – que impactaron en la tierra en épocas arcaicas y que al encontrar condiciones adecuadas desarrollaron su potencial hasta la creación de formas multicelulares de vida productos de una evolución de millones de años.
- Muchos años mas tarde que Arrhenius, apoyaron esa teoría el controvertido astrónomo defensor del Universo estacionario Fred Hoyle y el físico Chandra Wickramasinghe, basándose en el descubrimiento de moléculas orgánicas en el espacio – a propósito de ello los análisis espectrales han llegado hasta detectar trazas de hidrocarburos aromáticos policíclicos en una nebulosa –, y otro espaldarazo a la teoría, la da el hallazgo de una serie de meteoritos carbonados de los cuales los más conocidos son los bautizados como “Allende” encontrado en México, “Orgueil” hallado en Francia y “Murchison” en Australia; estos revelaron en sus estructuras, compuestos orgánicos como hidrocarburos alifáticos y aromáticos policíclicos, kerógenos y fulerenos, y mas aún otros compuestos de fuerte base biológica como ácidos carboxílicos, aminoácidos, bases nucleicas, aminas, amidas, alcoholes, etc.
- Entre ellos el más mediatizado de lejos ha sido el “Murchinson” que se estrelló en Australia en 1969, que reveló más de setenta aminoácidos diferentes, de ellos 8 aminoácidos proteicos. Había una explicable curiosidad por saber si las moléculas podían provenir de alguna parte del Sistema Solar o si pueden estar allí como resultado de contaminación producida luego de que el meteorito impactó en la Tierra, el análisis indicaba que las nucleobases en el meterorito contienen un isótopo pesado de Carbono que sólo pudo haberse formado en el espacio, ya que en la Tierra éstas se forman con una variedad más ligera de carbono, además de evidenciar Uracilo y Xantina, dos precursores de las moléculas que configuran el ARN y el ADN. Los estudios más postreros de los fragmentos mediante avanzados espectrómetros de masas llegaron a contabilizar miles de moléculas adicionales a las que se supusieron inicialmente y los que a su vez podrían generar otro número significativo de moléculas orgánicas sugiriendo que la diversidad química extra terrestre es potencialmente mayor incluso al de la bioquímica terrestre. La antigüedad de Murchison ha sido calculada superior a la de nuestro Sol haciendo suponer que en su viaje recogió un sinnúmero de elementos orgánicos al cruzar las grandes nubes de polvo cósmico primitivo y que su análisis permita una retrospectiva de su viaje testigo de esos escenarios pioneros del cosmos y su relación con la formación de la vida en la tierra. ¡Sí este meteorito hablara!.
- La tierra primitiva en su proceso de formación sufrió el bombardeo de incontables cantidades de meteoros como el Murchinson aportándole materiales excedentes de la formación del sistema solar enriqueciendo la diversidad terrestre y marciana, entre los cuales pudo haber nucleobases que no serían así exclusivos de la tierra. Los meteoritos pueden darnos una pista sobre vida en otros lugares y que tal vez la extendieron a la tierra donde encontraron condiciones benignas, además de su contribución en la misma formación planetaria por acreción de partículas extraterrestres; se han visto meteoritos con una riqueza de composición de agua de casi 20% de peso así como cometas con grandes corazas de agua, estos también con sus impactos fundieron la corteza superior de la Tierra cuando estaba prácticamente formada contribuyendo a la formación de la atmósfera, y con sus impactos catastróficos también debieron haber extinguido periódicamente vida abriendo nuevos ciclos en la evolución. Aquellos que trajeron compuestos de Carbono pudieron jugar rol importante en la aparición de la vida – por ejemplo las condritas carbonáceas contienen carbonatos, aminas, ureas, precursores de hidrocarburos y aminoácidos – sin que esto signifique necesariamente Panspermia estricta, solo que pudieron traer compuestos fundamentales para la vida que solo ensamblaron en nuestro hábitat.
- La cantidad de granos interplanetarios con su respectivo contenido de Carbono que caen anualmente sobre la tierra sigue siendo alta aunque inadvertida por tratarse de micrometeoritos en mayor parte y debió ser muchísimo mayor en épocas primitivas aunque de similares características de composición, además de Carbono son granos con importante proporción de sulfuros metálicos, óxidos, y arcillas, que son posibles catalizadores que al contacto con el agua líquida y pudieron activarse como microrreactores químicos que transformaron la materia orgánica de los granos con la ayuda de los catalizadores presentes. El conocido cometa Halley es también rico en material orgánico que incluye ácido cianhídrico y formaldehído, igualmente cometas como Hyakutake y Hale-Bopp estudiados a fines de los años noventa las contienen junto con otras moléculas prebióticas, los cometas por característica siguen órbitas inestables y pueden ceder a la atracción gravitacional de un planeta lo que fue más frecuente hace 4 mil millones de año, así los cometas también pudieron aportar con sus granos parte importante de agua y moléculas carbonadas, los cometas aún tienen incógnitas que entregar como la química activa en su núcleo, se espera que la misión Rosetta de la agencia espacial europea realice en 2014 un análisis del núcleo del cometa Churyumov-Gerasimenko perforándolo.
- Otro análisis ilustrativo es el de los restos antárticos del meteorito marciano ALH84001 estudiado por NASA en 1996 cuyos resultados fueron publicados por el profesor David McKay en 2000 en la revista “Science”, pieza que no llegó a calentarse lo suficiente como para que la evidencia que transportaba muriese, esta contenía estructuras que se suponen podrían haber sido causadas por formas de vida microscópica, glóbulos de carbonato con minerales cristalizados de tipo cadenas de magnetita, pyrrhorita y greigita similares a las cadenas que aparecen en algunas bacterias magnetotácticas, que podrían ser biomarcadores, es decir, indicadores de que hubo algo vivo que ya no está, que en principio se consideraban exclusivamente de origen biogénico, incluso se pensó en ciertas estructuras morfológicas sugestivas de bacterias fosilizadas, también de hallaron hidrocarburos policíclicos aromáticos, toda una paragénesis, lo que evidenciaría alguna forma de vida marciana por la acumulación de estructuras que aisladas no dirían nada especial pero que al hallarse juntas llaman a suspicacia, aunque si bien algunos rasgos sugieren procesos biológicos comprometidos estos también se creen podrían tener origen no biótico, pero hasta hoy esta controversial muestra es de lo mejor en evidencia de vida extraterrestre marciana, sin calificarlas de fósiles propiamente dichos; otro meteorito marciano similar en el análisis orgánico es el Nakhla.
- Al considerar la existencia de aminoácidos viajeros, la uniformidad de elementos químicos en el polvo estelar y probablemente similitud de leyes físicas en el ámbito del Universo, no suena descabellado sugerir que la reacción orgánica tal vez no sea un fenómeno único terrestre. Panspermia supone también una resistencia importante de los organismos bacterianos involucrados – tal vez por alguna forma de encapsulación – a las condiciones adversas del espacio exterior con toda su alta radiación, temperaturas de congelación y el vacío; es más, luego del viaje todavía se habrían puesto a prueba en la fricción en la atmósfera y a las condiciones propias del impacto como las temperaturas y fuerzas del impacto que producirían destrucción de gran variedad de formas en caso hayan sobrevivido al ya de por sí difícil medio cósmico. Aunque los sorprendentes hallazgos de vida extremófila capaces de soportar condiciones de radiación, temperatura y presión extremas hacen pensar que la vida pudiera adquirir formas insospechadamente resistentes. Un experimento de NASA llamado “¿era Johnny Appleseed un cometa?” simuló un choque de un cometa transportando un solución de aminoácidos contra la Tierra, el impacto destruyó muchos aminoácidos pero los sobrevivientes fueron viables para asociarse en pequeños péptidos. La supervivencia de estos aminoácidos nos recuerdan la estrategia de las cebras y gacelas que cruzan el río infestado de cocodrilos en el Serengeti, unos sobrevivirán para la perpetuación a costa de sacrificio de muchos. Panspermia en el mejor de los casos para sus partidarios podría explicar la presencia de la vida en la tierra pero no el origen de la vida en el Universo y no resuelve el problema inicial de cómo se formaron las primeras moléculas hasta el primer ser vivo organizado, simplemente traslada el escenario a otro lugar.

VIDA EXTRATERRESTRE (3): PRINCIPIOS ESPECULATIVOS

- La apasionante y aún improbable posibilidad de la emergencia de la vida fuera de la tierra, inevitablemente ha dado lugar a importantes corrientes dentro del terreno especulativo científico merced a la naturaleza misma del tema que carece hasta hoy de evidencia explícita para descartarla o apoyarla tajantemente.
- En primer lugar el Principio Científico de Mediocridad descarta que la Tierra sea un caso único y especial, y la sitúa como una demostración que la vida puede crearse en otras partes. Esta sustenta deductivamente los variados intentos de búsqueda científica de vida fuera de la tierra y hasta lleva a especular probables características de ella, considerando los principios de fondo de la evolución darviniana como válidos para todo lugar del universo en donde se hubiese desarrollado la vida, en tal caso por supuesto, el producto final en caso de ser inteligente no necesariamente sería similar al terrestre.
- Al otro lado está la posición de Hipótesis de la Tierra especial, que considera a las condiciones que se dieron para la Tierra, como tan singulares, que solo se dieron en ella o en muy pocos lugares, y la vida que conocemos sería producto de una secuencia afortunada, única e irrepetible en el Cosmos. Más adelante se hará un repaso de esos eventos afortunados cuya ocurrencia ha permitido la existencia de seres que hoy se pregunten por su origen cósmico. Al repasar la favorable superposición de todos estos elementos hacia un Universo benigno para la vida en un punto, es seductora la idea de que vivimos en un mundo especial y que somos afortunado elegidos por fuerzas divinas.
- Un planteamiento cercano a esta última postura es el conocido como Principio Antrópico, que en el análisis de los elementos universales que han favorecido la vida, considera que ésta concatenación de hechos no es casual y que esta más bien parece haber preparado el escenario para la vida, en un Universo que evolucionó con un fin maternal, así lo probarían la existencia de todo lo acogedor para la existencia y lo mejor de todo con posibilidad de mantenerla y llega hasta implicar que nuestra misma existencia determinaría en gran medida las propiedades del Universo que observamos, aunque tal vez va muy lejos en su versión fuerte al considerar el inevitable resultado de esa evolución en seres observadores de ese universo ó una conciencia humana.
- El primer científico que deslizó científicamente argumentos antrópicos fue Robert Dicke en un artículo de 1961 en la revista “Nature”, pero el mismo en su esencia se remontaba a los trabajos de la década del 30 de Paul Dirac que afirmó que una cierta combinación de constantes fundamentales de la naturaleza, multiplicada y dividida de una determinada forma, arrojaba como resultado justamente la edad calculada por entonces del universo de cerca de 15 mil millones de años. Constantes fundamentales como la velocidad de la luz y la masa de un electrón que se supone de valores constantes en todo lugar y tiempo. Para Dirac la aparente coincidencia entre los dos tipos de números – uno, basado en cantidades microscópicas y el otro, en el macrouniverso – no sería fruto de la casualidad, y sugirió la posible existencia de una relación entre las constantes fundamentales y la evolución del universo. Pero la edad del Universo no sería constante siempre sino que aumentaría con el tiempo y también las constantes fundamentales de la naturaleza tendrían que ir cambiando para mantener la relación propuesta y Dicke argumentó que estas afortunadas coincidencias sólo pueden existir durante un estrecho del tiempo de la evolución del universo. La antigüedad del Universo no es tanta como para consumir aún toda la energía de las estrellas fuentes de calor y luz indispensable y pero si es lo suficiente antigua para haber forjado estrellas y en ellas elementos – aparte del Hidrógeno y Helio originales del Big Bang – entre ellos el Carbono, los que se dispersaron por las Supernovas lo que originó en algunos lugares la química orgánica y los seres vivientes. En sus artificiosos cálculos yuxtaponiendo esos límites, los seres pueden vivir durante una época en que la edad del universo sea aproximadamente el tiempo de vida de una estrella promedio. Dicke calculó esta cantidad en términos de principios básicos de física, y descubrió que era igual a la combinación de las constantes fundamentales de la naturaleza que Dirac había mencionado, lo que en números igualaba la cifra aproximada de 15 mil millones de años. Esa igualdad ecuacional significaba no una coincidencia sino una necesidad esencial para nuestra existencia. Dicke estableció que las constantes eran efectivamente constantes, como se suponía. Muchísimo antes o muchísimo después de la época donde existirían seres, la combinación de constantes fundamentales de Dirac no igualaría la edad del universo. Esta explicación ejemplifica el principio antrópico débil. Ésta con una expectativa más humilde sobre la importancia del hombre en el Universo nos dice que estamos acá cuestionando este Universo porque una serie de afortunadas “casualidades” nos llevó a existir de paso, al pasar a la versión fuerte se va mucho mas allá al colocar al hombre en el centro de la finalidad en el destino del Universo; nuestra existencia en sí, para la versión fuerte es la responsable de la estructura espacial del Universo, el mismo que es como es, porque debía permitirnos llegar algún día. Pueden existir diferentes regiones del universo – o múltiples universos – con sus leyes y condiciones arbitrarias, donde la vida como la conocemos no se viese favorecida, pero solo en los pocos universos que son como el nuestro, se desarrollarían seres inteligentes como su encarnación y cúspide.
- Ya en los años 70, el físico teórico Brandon Carter expone la versión fuerte del Principio Antrópico, en ella incide sobre la coincidencia de que exista un gran promedio de estrellas con una vida media ideal para dar oportunidad al surgimiento de la vida y posterior evolución hasta formas complejas e inteligentes; entonces, los valores de muchas de las constantes fundamentales de la naturaleza deben permanecer dentro de un rango limitado con el fin de permitir que la vida surja; el Sol con su vida activa y brillo estable permitió la culminación de procesos vitales complejos en la tierra, las estrellas desprendieron fragmentos que posibilitaron la formación de planetas. El Universo en sí con sus leyes, es apta para que el hombre exista, esta visión no deja de insinuar una apariencia mística de diseño inteligente. Su versión fuerte lleva la especulación mas lejos afirmando que las leyes fundamentales de cualquier universo deben ser tales que permitan en su seno la creación y existencia de observadores en alguna etapa, humanos obviamente en nuestra experiencia, ellos son necesarios para la existencia misma del Universo. Esta versión ha tenido acogida entre algunos cosmólogos quienes con ella tratan de explicar ciertas propiedades del Universo, como que solo un Universo con esas propiedades constantes específicas nos permitirían vivir en ella, como la proporción de masa del protón y el electrón, que se calcula en 2.000, este valor de proporción no podría admitir un amplio rango como por ejemplo entre 2 ó 2.000.000 en nuestro universo, eso variaría nuestra física, química y biología hasta hacerla incompatible, aunque claro podrían existir valores así en otros universos, pertinentes para otros fines pero no para nuestra biología, y en todos los otros universos posibles sólo una pequeña fracción poseería una proporción de masa protón-electrón adecuada para la vida. La proporción es clave en muchos actos de la naturaleza, como la proporción de la masa encefálica del 2% (1/50) que ha permitido la inteligencia abstracta.
- Para efectos del Principio Antrópico es sugerente la forma como la síntesis de Carbono se forma en la nucleosíntesis ya descrita, ella pareciera revelar una trama argumentada desde la naturaleza para llevar a término un trabajo; pero si esa feliz coincidencia expresada en la resonancia afín presentada para formar el Carbono se hubiese dado para formar Oxígeno – elemento letal en términos de evolución prebiótica – ello no hubiese favorecido la vida. El Oxígeno a diferencia del Carbono, no presenta resonancia, por fortuna para la vida, no hay afinidad entre sus dos niveles de energía, la fusión del núcleo de Carbono con el núcleo de Helio para obtener Oxígeno no está favorecida en el núcleo de las estrellas porque el nivel de masa-energía para las partículas fusionadas (Carbono + Helio) presenta un valor ligeramente mayor que el nivel que toma el propio Oxígeno en términos de energía, entonces al no coincidir los niveles de energía – presentan un desfase ligeramente por encima del 1% – las partículas se repelen entre sí en vez de adherirse o fusionarse. El núcleo de Oxígeno presenta un nivel de energía de 7,12 megaelectrón-voltios, por debajo de la masa –energía que desprende la fusión del Carbono con el Helio, 7,19 megaelectrón – voltios.
- Pero este Oxígeno ya en la Tierra si fue importante para sus procesos vitales, la forma que respiramos como la molécula O2 fue producto de la vida misma, lo generaron las primitivas algas oceánicas y con el tiempo esas moléculas se acumularon en la estratosfera donde se disociaron en átomos libres por efecto de la radiación ultravioleta, luego sufren una recombinación en paquetes de tres átomos de Oxígeno, formándose la molécula de Ozono O3, el mismo que hasta hoy absorbe y neutraliza la radiación ultravioleta y permitiendo que la vida salga de los océanos y proliferasen nuevas especies que colonizaron la superficie terrestre; la vía metabólica aeróbica de los primeros organismos vivos favoreció un generoso ciclo para todas las formas de vida donde se valió de la atmósfera, la formación de esa envoltura protectora ozónica posibilitó nuevas e ingentes expresiones de vida como un círculo virtuoso donde la misma vida se retroalimentaba, como obedeciendo a un guión cósmico.
- Todo tentador para pensar en una voluntad suprema ordenadora diseñando las leyes de la física que culminaría en la aventura orgánica, la misma que propició un misticismo no religioso en el brillante astrofísico Fred Hoyle y otros, los que no creían en la fortuna como elemento ordenador de todo ese proceso en el Cosmos. Los aportes de Hoyle en el campo de la nucleosíntesis y el estudio de estructuras interestelares fueron invalorables permitiendo ahondar en el conocimiento sobre la generación de elementos pesados como el Carbono, Silicio y Oxígeno a partir del Hidrógeno y del Helio en el interior de las estrellas – amén de sus desatinos en cuanto a su idea del Universo estacionario y algunas otras hipótesis exóticas sobre la fisiopatología de enfermedades virales relacionándolas a la cosmología – y siempre estuvo comprometido con la divulgación científica, escribió 2 importantes libros al respecto “Matemáticas de la evolución” de 1988 y “El universo inteligente” de 1985, siempre se expresó en el sentido de negar la participación del azar en productos avanzados como el ADN, su vida estuvo inmersa en buscar una forma de inteligencia auto-organizadora del universo que los construyó todo con sus reglas.
- Paradójicamente una de las condiciones para la existencia de las expresiones de la vida inteligente en especial: los miles de millones de años que requirieron sus procesos – tiempo entre otras cosas necesarios para culminar la nucleosíntesis en las estrellas de primera generación –, también alejaron las estrellas – como lo descubrió Edwin Hubble – haciendo del Universo tan grande hasta la inmensidad que éste y sus distancias interestelares probablemente impidieron el contacto entre posibles civilizaciones inteligentes pertenecientes a sistemas estelares distintos.
- Si repasamos los parámetros puntuales que parecen haber preparado un hogar para la manifestación consciente del Universo, estos a saber son:
- En lo respectivo a nuestro sistema:
.La estrella solar tiene la edad para haber entrado en una fase estable de combustión y tener un brillo regular que posibilita la fotosíntesis, base de toda la energética biótica terrestre, en términos de luminosidad un sol muy rojo o azul no lo haría viable y además el Sol dispone por ahora de combustible para miles de millones de años más. Su masa está en el rango como para no afectar en exceso el efecto de marea o el periodo de rotación terrestre que ocurriese con un Sol más grande y un tamaño menor estrecharía los márgenes para la vida en términos de distancia planetaria. Su propia ubicación galáctica la deja fuera del alcance de mortales supernovas y la gran densidad y radiación presentes en el centro de la Vía láctea, pero al haberse alejado más no se habría permitido suficientes elementos pesados para construir planetas rocosos.
.Los gigantes gaseosos del sistema solar, como Júpiter, viajando en una órbita estable, casi circular, y a la distancia suficiente de la Tierra para actuar como escudo y atrapar numerosos cometas y asteroides que, de otro modo, terminarían impactando con el planeta con catastróficas consecuencias, solo basta recordar los efectos del bólido que creó el cráter de Chicxulub o imaginar el impacto que formó la cuenca Caloris en Mercurio.
.Sobre la ubicación de la Tierra respecto a su estrella, al estar en la zona de habitabilidad, esta le permite la existencia de agua líquida, lo que no es posible estando más lejos donde la frialdad la congelaría, y la cercanía y consecuente calor afectarían muchos equilibrios vitales.
- En cuanto a la Tierra, su masa permite una gravedad benigna para la variedad viviente, mayor masa determinaría una fuerte gravedad que condicionaría otras morfologías y dinámica, la atmósfera retendría mucho metano y amoniaco como para permitir la vida y con una masa y gravedad menor la atmósfera perdería mucha agua. Su corteza tiene un grosor razonablemente protector, si fuese mas gruesa captaría mucho Oxígeno de la atmósfera y muy delgada nos dejaría a merced de la actividad tectónica y volcánica en todo su potencial; su periodo de rotación es el justo para una meteorología acogedora, si fuese mayor implicaría diferencias de temperatura demasiado grandes y una menor haría la velocidad de los vientos atmosféricos muy fuertes. En su relación con su satélite, una interacción más intensa de la Tierra con la Luna, produciría importantes efectos en la marea, en la atmósfera, los océanos y el periodo de rotación y si fuera más débil, la órbita sería más oblicua con grandes inestabilidades climáticas. La presencia de una luna grande que estabiliza la precesión terrestre evitando el cambio drástico de la inclinación en su rotación y el consiguiente caos climático que no permitiría la vida como se conoce. Además de otras variables como el campo magnético o la inclinación del eje son también precisas que pareciese que la Tierra, el Sol y la Luna están articulados de la manera justa para que existan todas las condiciones para la vida que conocemos aunque también se podría razonar en el sentido que la vida se adaptó a las condiciones que encontró.
- Sobre los parámetros del Universo en general, también su edad se presta para tener el escenario completo, un Universo muy joven no estaría en condiciones de tener estrellas como el Sol en fase estable de combustión, aún estaría formando elementos pesados o dispersándolas en supernovas y las actuales estrellas, dentro de cinco mil millones de años más ya no serán estables; luego, la tasa de expansión del Universo le ha permitido a las estrellas condensarse y llegar a una fase estable sin colapsarse ni desperdigarse; también la entropía del universo – que afecta la condensación de los sistemas masivos – contiene 10 8 fotones por cada barión (partículas que participan de las fuerzas nucleares fuertes, el protón y el neutrón), lo que lo hace muy entrópico, muy eficiente como radiador pero muy pobre como máquina. Si la entropía fuera mayor, no se formarían los sistemas galácticos ni las estrellas; si fuera menor, tales sistemas atraparían la radiación y no permitirían la fragmentación de los sistemas en estrellas. Sobre la masa del Universo – al hablar de ella está implícita la energía – que es determinante en cuanto a la combustión nuclear que ocurre a medida que el universo se enfría, con una mayor masa se formaría demasiado Deuterio durante el enfriamiento el cual es un poderoso catalizador para la combustión nuclear en las estrellas, el exceso haría que las estrellas se quemaran más rápido, pero si no se hubiera generado una cantidad suficiente no se habría producido Helio al enfriarse y sin Helio las estrellas no habrían podido producir elementos más pesados. Por ello el universo es grande; si fuera más pequeño ni siquiera se habría formado un planeta como la Tierra.
- El Universo es uniforme producto del breve periodo de expansión inflacionaria muy cerca del inicio del universo, si no hubiese sido así habría dejado grandes vacíos; la constante gravitatoria del universo determina las estrellas viables, con una fuerza de gravedad mayor se formarían las estrellas mas eficientemente pero con una masividad mayor que el Sol al menos 1.4 veces, si bien así grandes fabrican muchos elementos pesados importantes que luego se dispersarán pero también se queman muy rápido para permitir surgir y mantener las condiciones de vida en sus planetas, el tamaño solar es adecuado; una gravedad ligeramente menor haría estrellas de menos masa que el Sol convenientes en términos de duración por tardar mucho tiempo en quemarse y pueden mantener planetas con vida, pero no habría elementos pesados para construirlos. Hasta la distancia entre las mismas estrellas ha sido ideal para formar sistemas planetarios, una menor distancia que la promedio entre las estrellas de una galaxia como la nuestra – poco más de unos cinco años luz – implicaría una atracción gravitacional tan fuerte entre ellas desestabilizando órbitas planetarias por consiguiente afectando las órbitas y viabilidad planetarias en términos de temperaturas y con distancias mayores los elementos pesados producto de las supernovas no alcanzarían a juntarse para formar algo como la tierra.
- Si en lo macro esta parte del universo se mostró generoso, no pudo serlo menos en el mundo atómico; la fuerza nuclear fuerte – el enlace que une las partículas en el núcleo del átomo – tiene la adecuada magnitud para permitir la existencia de elementos básicos como el Hidrógeno, si fuera mayor ésta sería rara, y también la fuente de elementos esenciales más pesados que el Hierro, resultante de la fisión de elementos muy pesados, sería insuficiente; Sobre la fuerza nuclear débil que afecta a los leptones – partículas elementales que no participan de las reacciones nucleares fuertes, como los neutrinos y los electrones – la disponibilidad de neutrones a medida que el universo se enfría y permite la fusión nuclear, determina la cantidad de Helio que se produjo durante los primeros segundos después del Big Bang, pero si la fuerza nuclear débil fuera mayor, los neutrones habrían disminuido rápidamente y no estarían disponibles; por tanto no se habría producido mucho Helio o nada y sin Helio no se habrían fabricado suficientes elementos pesados en las fábricas estelares y en caso de ser más débil, la explosión original habría transformado a Helio casi todo el Hidrógeno, abundando los elementos pesados e imposibilitando la vida.
- La constante electromagnética favorece las órbitas de los electrones sobre los protones y determina hasta que grado los átomos se unen para formar moléculas, en caso de ser menor los electrones saldrían disparados lejos del núcleo y en caso de ser mayor un átomo no podría compartir un electrón con otro átomo y en ningún caso se podrían formar moléculas; asimismo la relación de masas entre ambos – electrón y protón – favorece la órbita de los electrones, el protón es 1836 veces más masivo y en caso de ser menor no formaría moléculas. Si se trata sobre la estabilidad del protón, su vida larga – aunque no infinita – de 10 32 años permite la estabilidad de la cantidad de materia en el universo y su nivel actual de radiación, de ser menor se descompondría liberando dosis letales de radiación y una mayor estabilidad habría impedido emerger más materia luego del Big Bang y no sería suficiente para sostener la vida. Incluso la velocidad de la luz se confabula para permitir la vida.
- ¿Y el producto viviente final con todas esas magnitudes que parecen relacionadas, siempre tenderá a ser el mismo?, las características anatómicas no tendrían porque ser análogas en todas las vidas estelares posibles, pues estas probablemente se dan como resultado a la conveniencia de adaptación al medio, como por ejemplo la gravedad terrestre que limitó a un rango la talla del esqueleto de los habitantes terrícolas, sugirió la bipedestación y una simetría de pares para mejor deambulación, los planetas con campos gravitacionales menores al de la tierra pueden contener seres mas altos que no tolerarían una gravedad mayor como la terrestre y tal vez explorarían la tierra a distancia, y seres provenientes de planetas con mayor gravedad tenderían a menor tamaño, gran fortaleza física, de piel gruesa que se sentirían muy ligeros en nuestra gravedad. Características tan sutiles como la banda espectral de la estrella de la que provienen podría condicionar su visión, por ejemplo la visión humana está “sintonizada” a la frecuencia de 5.000 Angstroms de nuestro sol, pero un alienígena proveniente de un mundo girando en torno a una estrella con mayor luz ultravioleta estaría en tinieblas en la tierra, por el contrario, seres provenientes de un planeta de una estrella que ocupa un lugar mas elevado en la banda infrarroja quedaría cegado por la luz del sol durante el día y en la noche podrían tener una visión infrarroja como la que permiten las lentes nocturnas o como la del monstruo alienígena cinematográfico de la película “Depredador”. En otros mundos quien sabe si la mano tenga dedo opositor o simplemente varíe la posición o número de ojos y la importancia del olfato. Un medio con gravedad, temperatura distinta seguramente no moldearía una anatomía o fisiología similar a las formas terrestres actuales. - Todas las opciones sobre la existencia de vida en el Universo no pasan de ser por ahora reiteradamente especulativas, pero al considerar todas las posibilidades, es de esperar que alguna de ellas debe estar la certeza, lo que tal vez hasta nuestras generaciones inmediatas no alcanzarán a develar.

VIDA EXTRATERRESTRE (4): LA BUSQUEDA DE VIDA EXTRATERRESTRE

- La búsqueda de indicios de vida alienígena es una actividad científica de alto costo y no muy alta rentabilidad práctica e inmediata, que va mucho más allá del discutible fenómeno y testimonio OVNI; hasta la fecha esta aventura ha recogido resultados no mas que promisorios o controversiales, pero algunos hallazgos en los últimos años como el número creciente y ya importante de planetas extra solares – ya superan el centenar – han aumentado las esperanzas de encontrar los primeros indicios en las próximas décadas, aunque las expectativas entre diferentes métodos de búsqueda difieren claramente, la búsqueda por radioastronomía apunta evidentemente a la captación de señales provenientes de civilizaciones tecnológicas y las demás formas directas han dado solo algunos resultados en cuando a ingredientes de la vida o formas que se insinúan elementales de ella en lugares como Marte, bajo los gruesos hielos de la luna Europa de Júpiter y en la luna Titán de Saturno.
- En principio, ante las magnitudes involucradas en materia de distancias interestelares y galácticas, la búsqueda mediante el recorrido físico es casi utópica, el pensar en viajes solamente al sistema vecino Alfa Centauri es por ahora irreal, incluyendo para los viajes no tripulados, el viaje interestelar para el estadío tecnológico actual pertenece mas al rubro de la ciencia ficción, aunque se han teorizado propuestas de implicancias energéticas y dinámicas de magnitudes colosales sobre formas de viaje interestelar cada una con inconvenientes de consideración; un viaje de tal ambición requiere superar los viejos principios físicos de acción-reacción y la máxima eficiencia en aprovechamiento de combustibles que nuestros actuales modelos químicos ni por asomo alcanzarían pues estos convierten apenas el 10-8 % de su masa en energía, la propia fusión nuclear – nuestra panacea energética – convierte menos de 1% del combustible nuclear en energía.
- Otro escollo lo supone las velocidades a lograr, que se requieren en un orden de fracciones de la máxima velocidad permitida por la relatividad, y el solo suponer alcanzar – suposición solo para efectos especulativos – la velocidad de la luz “c”, tiene implicancias físico biológicas limitantes, a medida que se ganase velocidad se acumularía tan enorme masa que tal vez sería irresistible para un sistema biológico hasta el estallido o el infinito expansivo, es pertinente traer el ejemplo comparativo del muón que al acelerarse a velocidades cercanas a “c” en los aceleradores de partículas, aumenta en diez veces su masa, también esa aceleración comprime el tiempo en la misma proporción que la masa aparente. En términos de la realidad, las naves espaciales humanas más rápidas construidas hasta la fecha, Voyager-1 y New Horizons han logrado marcas de escape récord entre 17 a 24 kms/segundo los cuales aún son poco ambiciosos en términos interestelares; Voyager-1 apenas está saliendo de los confines del Sistema solar a 17,000 millones de kilómetros de la Tierra y en unos pocos años se espera que pase a través de la heliosfera, una burbuja que el sol crea alrededor del sistema solar, y entre en el espacio interestelar. Alguna vez se planteó el proyecto Dédalo entre la Sociedad Interplanetaria Británica para crear una sonda espacial capaz de alcanzar a las estrellas usando propulsión de impulso nuclear con energía de una técnica conocida como fusión de confinamiento interno donde pequeñas píldoras con un mezcla de deuterio y helio 3 serían blanco de bombardeos con rayos de electrones que las harían explotar como pequeñas bombas termonucleares en la cámara de combustión de la nave, resultando un plasma de alta velocidad que serían mantenida y canalizada por un poderoso campo magnético para proporcionar el empuje deseado; a un ritmo de detonación de 250 píldoras por segundo con un aparato de dos etapas, se esperaba que pudiese llegar a una velocidad de crucero de 135 millones de Km/h ó de 36,000 Kms/seg (12% de la velocidad de la luz) durante una fase de aceleración por etapas que demoraría cuatro años para hacerla alcanzar su velocidad de crucero, teniendo como objetivo del viaje la Estrella de Barnard a 5.9 años luz del Sol pero la cual está acercándose al sistema solar tangencialmente como para en algún momento estar algo tan “cerca” como el sistema de Alfa Centauri. El diseño de la nave no permitía con semejante velocidad un sistema de desaceleración al llegar a su destino por lo que la nave soltaría 18 sondas autónomas equipadas con inteligencia autónoma para estudiar la estrella y su campo de influencia.
- Otras propuestas mucho mas lejanas técnicamente aún, empezaron con la Nave de gigantescas Vela reflectantes de luz impulsada por un láser cuya fuente permanece en la Tierra, por lo que esa nave no llevaría combustible y la energía de la luz se convierte en ese sistema eficientemente en energía cinética, tiene el problema de requerir una enorme fuente de energía alimentando el descomunal láser, el mismo que inevitablemente con la distancia se debilitaría en su impulso por la dispersión del láser y no resiste taras de carga muy pesadas. Luego están los cohetes de Bomba de Hidrógeno que aprovecharían repetidos estallidos de esas bombas y campos magnéticos generados por la nave captarían el gas del espacio interestelar acumulándose para pasar después por fusión nuclear y expulsar los subproductos energéticos para generar el impulso, estas naves están al alcance tecnológico de construirse como lo discutió el proyecto Dédalo, pero su gran problema es que la fusión nuclear es poco eficiente y necesitaría transportar gigatoneladas de combustible acumulado.
- Otra forma propuesta son los Cohetes de Antimateria, alimentadas de la muy rentable aniquilación de materia y antimateria, que no requeriría mucho combustible dado que todo el suministro se convierte en energía, en términos de eficiencia, la nave de Antimateria es el estándar soñado, pues aprovecha el ciento por ciento de la energía suministrada desde la aniquilación materia-antimateria. Sus inconvenientes son que la producción de Antimateria en manos de nuestra tecnología es ineficiente y difícil por requerir enormes cantidades de energía y la Antimateria es difícil almacenar sin peligro en una nave hecha de materia.
- Otras formas aún más exóticas y complejas son las naves alimentadas por Materia Oscura, cuya existencia aún esta llena de enigmas pero supuesta que existe en grandes cantidades y las que una vez ubicadas harían disponer de grandes cantidad de combustible, se cree entre otras hipótesis propuestas, que la materia oscura pueda estar compuesta de Neutralinos sin carga eléctrica pero con la peculiaridad de ser sus propias antipartículas y entonces al chocar en circunstancias controladas se aniquilarían entre sí con su consiguiente resultado energético. La abundancia de ella le haría innecesaria a la nave transportar su propio combustible y la captaría en el camino, lo que es una gran ventaja respecto a otras propuestas incluso para efectos de aceleración lo que le permitiría alcanzar la velocidad de la luz en breve tiempo haciendo realistas los viajes por ejemplo al añorado Alfa Centauri, por ahora se cree que la mayor concentración de materia oscura dentro de nuestra galaxia está a 26,000 años luz de distancia en el centro de la Vía Láctea; si existen civilizaciones avanzadas utilizando Materia Oscura como combustible, la ausencia o escasa densidad de esa Materia en nuestro cercano entorno cósmico sería una explicación al escaso o nulo tránsito alienígena por nuestra galaxia.
- La siguiente forma teórica es el viaje propulsado por un Agujero Negro creado artificialmente, aprovechando la radiación de Hawking resultante de la evaporación de su masa convirtiéndose en una multitud de partículas subatómicas, de las cuales las más comunes son los fotones de rayos gamma.
- Otras vías, en este caso para evadir las distancias interestelares y las velocidades lumínicas que se requieren son los Agujeros de Gusano que suponen atajos en el tejido espacio-temporal, teóricamente posibles, permitidas por la relatividad, pero insaciables de materia exótica para mantener abierta las puertas de entrada y salida del agujero. Los viajes a través de dimensiones adicionales o el hiperespacio o utilizando gravitones aún no detectados pero que suponen anularían el peso de combustibles y problemas de aceleración, son formas no menos esotéricas para el momento.
- ¿Y en cuanto a la tripulación de las naves? Lo más factible considerando las expectativas de vida humana serían sondas robóticas autoreplicables como las Von Neumann, otra forma sería con verdaderas ciudades viajeras que albergarían generaciones de exploradores espaciales sometidos en esos viajes a las lluvias de variadas formas de ondas electromagnéticas espaciales por siglos que podrían llevar su evolución por caminos insospechados, o también las naves podrían ser tripuladas por seres de un estadío humano que aprendió a clonarse manipulando además sus genes de envejecimiento y su enzima Telomerasa – todo un reajustador del reloj celular – como para permitir una longeva vida mas allá de la expectativa humana, dando a las células capacidad de división perpetua sin las nocividades de las células neoplásicas. Todo esto por ahora fantasiosos esbozos teóricos, por hoy las estrellas están solo al alcance de nuestra imaginación.
- Para empezar las exploraciones directas en el vecindario solar mediante sondas espaciales hay que atenerse a la expectativa de encontrar no más que vida microscópica fósil o activa, en vista de las circunstancias geológicas en la mayoría de sus planetas y respectivos satélites que no ofrecen condiciones para civilizaciones tecnológicas. Veamos un somero repaso al respecto de lo hallado hasta ahora, empezando en el relativamente cercano Marte que ha sido el mas profusamente estudiado por misiones como Mariner 9, Viking 1 y 2, Mars Global Surveyor, MER, Mars Express y Mars Odyssey; de esos estudios se deduce la importante conclusión que ese planeta albergó flujos de agua líquida y una atmósfera en el pasado, prueba de ello entre otros, es la presencia de átomos de Hidrógeno en la superficie de sus polos y en el subsuelo marciano, esa agua se mantenía en estado líquido por el calor producto del efecto invernadero en esa atmósfera densa. Si bien misiones como las Vikings no han hallado moléculas orgánicas en las muestras de superficie marciana, pero curiosamente los meteoritos llegados desde allí a la tierra – se cree que desprendidos luego de impactos y facilitado ello por su débil gravedad – contienen una evidencia bioquímica interesante como el visto en el meteorito ALH84001 hallado en 1996 en la Antártica. Aunque el sedimento marciano no tenga moléculas orgánicas, no significa su ausencia en el pasado, estas podrían haberse degradado por acción directa de rayos UV solares en un planeta sin protección con capa de ozono y cuyo suelo marciano estaría sometido a potentes oxidantes que habrían barrido a esas moléculas, el sedimento marciano es todo un campo por estudiar bioquímicamente en búsqueda de vestigios fosilizados, pues allí no deberían haber sido destruidos por procesos tectónicos como en el sedimento terrestre. Otros hallazgos nada concluyentes son las evidencias de emisión de gases de probable origen microbiano, aunque también éstas pueden ser de posible origen no biológico.
- Un objetivo pendiente y promisorio es la luna Europa en Júpiter observada durante el paso de las misiones Voyager entre 1979 y 1980, cuyas fotos mostrando capas de hielo y numerosas grietas y estrías superficiales como arcos tal vez producto de stress mecánico por mareas oceánicas subglaciares, hacen suponer que bajo su gruesa superficie de hielo se halla un gran océano líquido de kilómetros de profundidad, luego la sonda Galileo observó pocos cráteres de impacto indicando que su remodelado sería en especial crio volcánico y tectónico. La fuente de calor que podría mantener agua líquida bajo la capa de hielo a kilómetros de profundidad podría originarse en el vulcanismo o un magma – producto de las fuerzas de marea y la resonancia orbital – capaz de mantener fuentes hidrotermales submarinas, el mismo que además vertería sustancias químicas a ese océano provocando un fenómeno similar al de los ecosistemas abisales en fondos marinos terrestres dependientes de actividad geotérmica, allí se podría especular ya con moléculas orgánicas. Otras evidencias de probables océanos subglaciares de agua salada son depósitos de sal en su superficie, observados por espectroscopia, tal vez dejados allí por aumentos de niveles de agua oceánica salada y también se han detectado campos magnéticos que apuntan hacía la existencia de un conductor eléctrico que sería el agua salada. En tal caso, Europa tendría el raro privilegio de albergar agua líquida y vida tal vez bacteriana. Por ahora la tecnología humana no hace viable la exploración en profundidad de esa coraza de hielo hasta para varias décadas mas adelante, la misión a Europa supondría un viaje no tripulado que luego de alunizar descargue un artefacto capaz de penetrar la gran capa de hielo.
- Titán, es una luna de Saturno y el segundo satélite mas grande del Sistema Solar, cuya atmósfera según la sonda Cassini es particularmente densa y compuesta hasta en 90% de Nitrógeno, después por Metano y poco de Hidrógeno, hay producción permanente de Metano, con espesas nieblas de aerosoles de compuestos orgánicos complejos, prácticamente smog que impide una mejor observación de su superficie helada humidificada por metano líquido; sus temperaturas de -180ºC cerca de su superficie impiden la existencia de agua líquida por lo que cualquier molécula no evolucionaría hacia una vida tipo terrestre, no se sabe hacia que sistema serían factibles de evolucionar esas moléculas sin agua, tal vez hacia una vida exótica basada en Carbono y metano líquido, toda el agua de Titán existe solo como hielo que no es capaz de albergar vida. En esa terrible atmósfera algo de calor haría llover gasolina, pero algunos consideran que con el tiempo esta atmósfera pierda su equilibrio y se desintegre en parte al espacio. Observaciones de Cassini, Voyager y mediciones realizadas desde la tierra muestran numerosos hidrocarburos y nitritos, entre ellos Ácido cianhídrico, Acetileno y Cianoacetileno, considerados verdaderos pasos primordiales en la química prebiótica; Cassini examinó la composición química atmosférica y de superficie desde 140 km hasta la superficie mostrando la riqueza de moléculas orgánicas pero sin el instrumental para estudiar la quiralidad de esas moléculas orgánicas y dar mas luces sobre un origen biótico. Titán es todo un verdadero laboratorio de producción de compuesto prebióticos, y los modelos propuestos en cuanto a procesos físico químicos para Titán sugieren la presencia de océanos de Metano líquido en equilibrio con los constituyentes de su atmósfera, que permitirían teóricamente una vida exótica basada en Metano, por reacciones químicas complejas a partir de la ausencia de Hidrógeno y Acetileno; justamente ese es un aspecto llamativo de Titán, que el Hidrógeno si bien es un componente menor se la atmósfera, no se evidencia en la superficie planetaria lo que incita a pensar que algo viviente la esta consumiendo como “respirando” en su superficie así como consumimos el Oxigeno en tierra y es lo que podría consumir un ser vivo en Titán, aunque también la química inorgánica podría explicarla, y el otro gas hidrocarburo que escasea, el Acetileno, se cree que sería la mejor fuente de energía para una hipotética forma de vida basada en el Metano aún inédita. La sonda Cassini entre otras cosas ha informado de todo un mar de hasta 400,000 Kms 2 de extensión en su polo norte, probablemente compuesto de Metano líquido sino otro hidrocarburo como posibilidad en esas temperaturas de varios centenares de grados bajo cero.
- Mientras que en la luna Encélado de Saturno, la sonda Cassini-Huygens ha informado de la eyección de grandes cantidades de agua al espacio por medio de géiseres como producto de vulcanismo interno y reservas de agua bajo el hielo superficial, siendo mas esperanzador el panorama que la propia luna Europa en cuanto a facilidades, como una capa más delgada que permitiría un mejor acceso a su corazón líquido.
- En otro rubro en cuanto a métodos de búsqueda, esta vez indirecta, es el rastreo de señales artificiales electromagnéticas en el espacio, las cuales sí serían confirmatorias de verdaderas civilizaciones extraterrestres avanzadas como para producir esa radiación. Hace ya 4 décadas se creó el proyecto SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence o “Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre”), el mismo que busca captar evidencia de actividad radial de origen tecnológico extra terrenal y analizar los datos provenientes de grandes radiotelescopios en varios puntos del planeta sometiéndolos a programas que buscan un patrón de origen artificial, pero hasta la fecha SETI ha producido solo anécdotas como la señal WOW, lo que si bien aparecería a priori desalentador, no lo sería si se toma en cuenta lo mucho por buscar en cuanto a tipos de señales y frecuencias en medio de lo inmensamente vasto del espacio aún por explorar. En este proyecto están inmersos cientos de observadores en todo el mundo que buscan en todo el cielo y los del Instituto SETI en California que dirigen específicamente sus instrumentos hacia estrellas tipo solar de distancias menores a 100 años luz, se valen además del observatorio de Arecibo en Puerto Rico, y el de Jodrell Bank en Gran Bretaña.
- La señal de radio conocida como WOW, es referida a la que recibió durante un lapso de 72 segundos el radio telescopio Big Ear el 15 de agosto de 1977 a las 23:16 horas desde un origen causal desconocido proveniente de la zona oeste de la constelación de Sagitario y que alcanzó una intensidad 30 veces superior al ruido de fondo, la señal se registró en la computadora del observatorio en una sección de papel continuo utilizada para tal efecto, la misma que días después fue descubierta por Jerry Ehman, un profesor de la Universidad de Ohio y voluntario del proyecto al revisar los registros de la computadora, notando la inusual intensidad de la señal captada, y se le bautizó mediáticamente como señal WOW por cuestiones anecdóticas, y fue clasificada alfanuméricamente como 6EQUJ5 el cual tiene significado especifico dentro de la terminología codificada sobre intensidades recibidas del espacio representando en ese caso una señal bastante intensa, con ancho de banda de la señal menor a 10 KHz y frecuencias posibles de 1420.356MHz y 1420.456MHz, las que están próximas a la frecuencia de transmisión hiperfina del hidrógeno en la que este elemento absorbe y emite fácilmente energía y es una frecuencia que forma parte del espectro de radio en que está prohibida la emisión radial por tratados internacionales. El enigma de su origen ha quedado sin resolver, no se ha vuelto a conseguir otra señal en la misma dirección, y siempre se ha especulado en cuanto a ella si es que provino de la emisión de radio de algún satélite artificial que dentro de su órbita se encontró dentro del campo de observación del radio-telescopio, pero instituciones de rastreo como NORAD la descartaron de plano; lo mas probable al parecer es que hubiese sido producto de un acontecimiento astronómico de enorme potencia, pero esta hipótesis flaquea en el punto que tal suceso implicaría la abundancia de residuos que habrían sido observables mediante al menos una de las muchas otras técnicas de captación, finalmente se pensó en el origen en alguna civilización extraterrestre con un potente transmisor, se cree al respecto de ello, que la frecuencia del Hidrógeno sería la usada si alguien quisiera comunicarse con nosotros, pero lo concreto es que hasta hoy no hay una respuesta. Es aventurado siempre hacer suposiciones de origen inteligente en las señales sugestivas, es pertinente recordad el fiasco al respecto en el hallazgo del Cuásar CTA-102 en los años sesenta – relatado por Carl Sagan – que fue confundido con una señal de radio distante procedente de una civilización extraterrestre.
- Otra señal controversial en la historia de esta búsqueda, la captó el radiotelescopio de Arecibo, que detectó una enigmática señal de radio que podría haber sido generada por un fenómeno astronómico hasta ahora desconocido, fue bautizada como “SHGb02+14a”, de procedencia entre las constelaciones de Piscis y Aries y también en la frecuencia del hidrógeno por 1420 megaciclos, el tiempo corto durante el cual se captó imposibilitó su análisis, pero al igual que WOW podría ser resultado de una simple interferencia radial o incluso un artificio fraudulento infiltrado en el sistema de SETI@home, aunque la particularidad de sus detalles la hacen dudosa en cuanto a la viabilidad técnica de producirla, su frecuencia que oscila entre 8 y 37 hertzios/segundo parece ser solo posible de originarse en un planeta de rotación muy rápida, hasta 40 veces mayor a la tierra para lograr una señal de tal característica; un transmisor desde Tierra generaría una señal con una deriva de cerca de 1,5 hertzios por segundo.
- El entusiasmo por esta modalidad de búsqueda ha hecho que observatorios en diversos países se unan a SETI con la latente esperanza de obtener resultados contundentes algún día ya que apenas una señal de radio o televisión alienígena significaría un hito histórico científico recién meritorio para dar pie a especulaciones sustentables sobre caracteres y cualidades de la civilización que las originó, las preguntas que nos asaltarían serían cientas, mientras tanto hay bastante trabajo para la fantasía y la ensoñación OVNI.
- Así como civilizaciones alienígenas podrían emitir ondas electromagnéticas, las ondas emitidas desde que el ser humano posee esa tecnología viajan actualmente en el espacio dentro de un radio de mas de 50 años luz de la tierra, y son factibles de ser detectadas por una civilización con capacidad radio astronómica, evidentemente un planeta en desarrollo medieval sería indiferente al paso de nuestras ondas.
- En sentido inverso, también la tecnología humana ha lanzado mensajes específicos al espacio para que alguna civilización la escuche algún día, en 1974 Arecibo envía una en dirección al cúmulo de estrellas de M13 y en 2008 científicos ucranianos ha enviado mensajes en dirección al sistema Gliese 876. También mensajes físicos han viajado a bordo de diferentes sondas terrestres como las Pioneer 10 en dirección a la estrella Aldebarán y Pioneer 11 en dirección a la constelación de Aquila, un caso de significación especial por ser las primeras enviadas – por idea del astrónomo Carl Sagan – son los discos de oro a bordo de las sondas Voyager 1 (en dirección a la constelación de Ofiuco) y Voyager 2 (en dirección a la estrella Ross 248), esos mensajes permitirían un sucinto conocimiento de nuestra cultura a quien las intercepte. Aunque yendo al terreno del pesimismo realista echando una mano a la probabilidad estadística, en medio de la inmensidad espacial, es pobre la posibilidad que aquel bisoño ingenio tecnológico humano logre encontrar en su ruta algún viajero cósmico inteligente como le ocurrió a la ficticia nave “V’Ger” (que representaba a la perdida sonda no tripulada Voyager 6) en la primera cinta cinematográfica de ciencia ficción “Star trek: The motion picture”.
- Otros elementos con papel muy activo en la búsqueda de señales indirectas de vida son los telescopios, los cuales hurgan entre los cuerpos celestes, pues hoy ya es posible detectar planetas extrasolares. “Terrestrial Planet Finder” de NASA y “Proyecto Darwin” de la ESA son algunos de los proyectos telescópicos espaciales de avanzada para mejorar la fotografía espacial en la búsqueda de planetas tipo terrestres, un problema técnico en esta tecnología lo supone siempre el brillo de su estrella de sus sistemas lo que se espera sea superado por esta generación de óptica espacial, pero que estarán en funcionamiento en una década, y permitirán conocer detalles como temperaturas y atmósferas los que con ayuda de la espectroscopia darán detalles sobre composiciones planetarias, lo que tal vez permita detectar condiciones que permitan procesos biológicos, por ejemplo, indirectamente la luz detectada puede indicar niveles de Oxígeno que con alta probabilidad tendrían origen en vegetación, evidenciando por lo menos vida primitiva antes que civilizaciones tecnológicas como la que busca la radioastronomía de SETI. También la Universidad de Berkeley tiene el proyecto SERENDIP, que observa el cielo aleatoriamente y ésta también tiene instrumental en Arecibo que luego de analizar sus datos en sus espectrómetros de alta resolución los comparte con casi cinco millones usuarios en mas de 2000 países con el software instalado en su computadora para una análisis mas detallado en una forma de análisis llamada SETI@home. Hasta la actualidad mediante diversos sistemas de detección, los astrónomos han confirmado la existencia de más de 320 exoplanetas.
- La agencia espacial estadounidense ha lanzado el observatorio Kepler, en un viaje intergaláctico hacia la región de Cygnus-Lyra que contiene alrededor de 100 mil estrellas similares a nuestro Sol, equipado con instrumentos ópticos de fantástica resolución capaces de detectar cambios de sólo 20 partes por millón en el brillo de las estrellas y las imágenes que transmitirá serán captadas por una cámara que tiene una resolución de 95 megapixels con finalidad de verificar la existencia de los exoplanetas rocosos en una eventual zona cálida de habitabilidad que permita agua líquida, pero indirectamente a través de los cambios de luz que reflejen sus estrellas cuando pasen entre ellas y el observatorio, una vez identificados su estudio será continuado por los telescopios Hubble y Spitzer de la NASA. El conteo de esos planetas dará una idea de con que frecuencia ese tipo de planetas se presentan en la Vía Láctea ayudando a planificar futuras misiones con esa información para estudiar detalladamente esos objetivos.
- La innovación científica también ha buscado nuevos métodos pertinentes a dicha búsqueda, entre ellos se ha propuesto detectores sensores con un espectrómetro calibrado en un telescopio que esperaría la llegada de fotones de rayos de luz con polarización en forma circular que serían prueba de haber tenido alguna vez contacto con moléculas orgánicas relacionadas al proceso de fotosíntesis, como viajeros que nos cuentan de su paso por un lugar con vida. Esta tendencia a polarizarse circularmente en vez de arriba y abajo la adquirirían luego de golpear a determinadas moléculas y luego tienen trayectorias muy precisas por la influencia de las moléculas con que han interactuado, obviamente su análisis daría el aviso esperado de la existencia de un oasis de vida en algún lugar. Antes habría que determinar la forma como las moléculas biológicas polarizan los fotones como una base de datos estándar de comparación para cotejar los fotones captados por los sensores y saber si hicieron impacto contra algo vivo.
- Otra forma novedosa de búsqueda sería ubicar gases producidos por actividad de seres biológicos y el análisis de la reflexión de la luz infrarroja, la que puede ser modificada por algunos tipos de microbios, aunque es de esperar como inconveniente que la producción de esos mismos gases por procesos no biológicos lleven a error. El telescopio espacial Herschel de ESA lanzado en 2009, tiene un gran espejo de 3,5 metros de diámetro, lo cual la hace el mayor jamás construido y tiene en su espectro de alcance un tipo de radiación que no ha sido detectado hasta ahora que cae dentro del espectro del infrarrojo lejano y de la luz con longitud de onda menor al milímetro, que son exactamente las radiaciones que es necesario detectar cuando se buscan compuestos químicos complejos como los de las moléculas orgánicas, por lo pronto ya encontró un agujero en el espacio que ha permitido ver indicios de la formación de una estrella.
- La capacidad tecnológica humana no cejará en sus intentos de satisfacer su curiosidad de indagar todo lo que ofrece y alberga el Cosmos, la edad espacial en la cultura humana aún es joven y queda abierta la esperanza a que sus ingenios abran nuevas vetas de su conocimiento. La probabilidad de encontrar vida en el universo encuentra argumentos hacia ambos extremos posibles, tal vez solo le toque en turno a la generación del Siglo XX el papel pionero y el futuro lejano observe algún día los esfuerzos modernos de exploración espacial como ingenuos pininos de una carrera que los llevó al contacto final o ésta quedará como un esfuerzo vano por encontrar una ilusión que nunca existió.